WO2022186289A1 - 電池ユニット - Google Patents

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WO2022186289A1
WO2022186289A1 PCT/JP2022/008929 JP2022008929W WO2022186289A1 WO 2022186289 A1 WO2022186289 A1 WO 2022186289A1 JP 2022008929 W JP2022008929 W JP 2022008929W WO 2022186289 A1 WO2022186289 A1 WO 2022186289A1
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cell
flame
resistant fiber
flame resistant
cell unit
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龍 荒川
透 関
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旭化成アドバンス株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to batteries, battery units, and the like.
  • Electricity storage devices such as lithium-ion secondary batteries are widely used in mobile devices, tools, construction machinery, automobiles, ships, railways, aircraft, etc. Batteries are known to suffer from thermal runaway due to damage, internal short circuit, external stress, etc., which can cause failures such as fire, smoke, explosion, and deterioration.
  • high-output batteries such as vehicles are installed, not only single cells (sometimes called cells) but also assembled batteries containing multiple cells (cell units, cell stacks, cell assemblies, power storage modules, cell packs, etc.) , battery packs, etc.) are also used.
  • cell units there is a concern that the above-described defects related to one cell may extend to adjacent cells or to the cell unit exterior.
  • the safety standards for lithium-ion secondary batteries require a general flame resistance test. In the similar flame resistance test, in order to suppress the occurrence of defects, measures are being considered to make it difficult for the heat of a cell in a state of thermal runaway or an abnormally high temperature to be transmitted to other surrounding cells or an exterior body.
  • Patent Document 1 describes that a resin molded body containing a resin and expansive graphite is attached to a cell together with an adhesive, or arranged between adjacent cells in a cell unit.
  • Patent Document 2 describes that a heat-resistant heat-insulating sheet containing inorganic fibers and clay minerals is laminated on the outermost layer of a cell stack or arranged between multiple cells in a cell unit.
  • Patent Document 3 describes a fireproof sheet comprising a base material containing glass fibers and wet heat adhesive binder fibers, and an inorganic particle layer, and also proposes a cell pack containing it.
  • non-woven fabric fibers are impregnated with a basic sol prepared by adding a carbonate ester to a water glass composition to form a hydrogel-non-woven fabric composite, and the liquid contained in the composite is removed by drying. It is described that a heat insulating sheet is manufactured by the method, and the manufactured heat insulating sheet is disposed between an electronic component that generates heat and a housing.
  • Resin moldings containing resins, graphite, clay minerals, etc., such as resin sheets, are difficult to handle, productivity, and productivity due to their weight when incorporated into cells or cell units, in the manufacture of cells or cell units, and in post-processing processes. Or it may impair the battery characteristics.
  • Refractory/insulating sheets containing inorganic fibers, such as glass fibers, or inorganic materials, such as glass materials may melt in cells, cell units, or cell stacks under conditions of thermal runaway or abnormally high temperatures due to the melt viscosity of the inorganic fibers. I have something to do.
  • the object of the present invention is to provide a cell and a cell unit that have similar flame prevention properties while ensuring battery characteristics.
  • ⁇ 1> A cell characterized in that at least a portion of the cell surface is covered with flame resistant fibers, the flame resistant fibers being in direct contact with and/or remote from the cell surface.
  • ⁇ 2> A cell according to item 1, wherein the entire cell is covered with the flame resistant fiber.
  • ⁇ 3> A cell according to item 1, wherein said cell is partially covered by said flame resistant fiber.
  • ⁇ 4> A cell according to item 1, wherein said cell is directly covered by said flame resistant fiber.
  • ⁇ 5> A cell according to item 1, wherein said cell is indirectly covered by said flame resistant fiber.
  • the flame resistant fiber is in the form of the felt, and the felt has a thickness of 1-10 mm, a basis weight of 100-600 g/m 2 and a bulk density of 55-90 kg/m 3 . cell.
  • the flame resistant fiber is an organic fiber having flame retardancy, heat resistance, and flame resistance.
  • a cell unit characterized in that an assembly of a plurality of cells is covered with flame resistant fibers.
  • a cell unit according to item 11, wherein the flame resistant fiber is sandwiched between the plurality of cells.
  • said cell unit includes a plurality of said assemblies, and wherein said flame resistant fiber is sandwiched between said plurality of assemblies.
  • the flame resistant fiber is an organic fiber having flame retardancy, heat resistance, and flame resistance.
  • the term "cell” refers to a unit cell, and is the minimum structural unit of a battery in which a positive electrode material, a negative electrode material, a separator, a positive electrode terminal, a negative electrode terminal, and the like are housed in an outer package.
  • the term “assembly” refers to an assembly of multiple cells
  • the term “cell unit” refers to an assembled battery that includes the assembly.
  • the assembly and the cell unit may optionally include members such as electrical connection cables and lead tabs electrically connected to the cells.
  • flame-resistant fiber refers to a fiber obtained by heat-treating organic fiber in an oxidizing atmosphere, and is sometimes called oxidized fiber or non-melting fiber. Flame resistant fibers are obtained, for example, in the first or upstream step of the flameproofing step in the carbon fiber manufacturing process.
  • the term “coating” refers to at least a portion of the surface of an object being covered with another object, regardless of whether the object and another object are in direct contact. Covering the surface of an object wholly, continuously, regularly, irregularly, or periodically.
  • general flame refers to flames that spread from other fire sources around the target to the target, and is also called “inherited fire”.
  • “Spreading fire” refers to burning an object due to spreading flames.
  • “Spread of fire” means that a fire that originates from a target spreads to the surroundings of the target.
  • a cell is provided, characterized in that at least a portion of the cell surface is covered with flame resistant fibers, the flame resistant fibers being in direct contact with and/or remote from the cell surface.
  • a cell in which at least a portion of the cell surface is directly or indirectly covered with a flame-resistant fiber not only improves the flame resistance of the cell itself, but also ensures battery characteristics such as output characteristics, capacity characteristics, and cycle stability.
  • From surrounding members such as other surrounding cells or cell units, exterior bodies, electrodes, electrolytes or liquid electrolytes, electrode terminals, cables, housings or connection terminals of power storage modules, electronic devices, tools, vehicles, etc. It is possible to prevent or suppress the spread of fire to surrounding members with a similar flame or a cell as a fire source.
  • a cell unit in a second embodiment, characterized in that the assembly of cells is covered with flame resistant fibers.
  • An assembly in which the cell unit is directly or indirectly covered with flame-resistant fibers not only improves the flame resistance of the cell unit itself, but also protects the surrounding environment while ensuring battery characteristics such as output characteristics, capacity characteristics, and cycle stability.
  • Materials such as surrounding cells, separate assemblies or separate cell units, outer bodies, electrodes, electrolytes or electrolytes, electrode terminals, cables, housings or connection terminals of storage modules, electronic devices, tools, vehicles, etc. It is possible to prevent or suppress the spread of fire to surrounding members with a similar flame from the original or a cell as a fire source.
  • the cell includes an exterior body, at least a pair of positive and negative electrodes housed in the exterior body, and optionally at least one selected from the group consisting of a positive electrode terminal, a negative electrode terminal, a separator, an electrolyte, and an electrolytic solution. OK.
  • Examples of cells include lithium-ion secondary batteries, nickel-hydrogen batteries, lithium-sulfur batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-iron batteries, nickel-zinc batteries, sodium-sulfur batteries, lead-acid batteries, air batteries, and all-solid-state batteries. Secondary batteries such as batteries and all-resin batteries can be mentioned, and among them, lithium-ion secondary batteries are preferable from the viewpoint of the effects of the present invention.
  • the cell has the following (c1) to (c5): (c1) A configuration in which the entire cell is covered with flame-resistant fiber, for example, an embodiment in which the cell is wrapped with a molded body of flame-resistant fiber, or an embodiment in which the entire cell exterior body contains flame-resistant fiber; (c2) A configuration in which the cells are partially covered with flame-resistant fibers, for example, as a mode in which the flame-resistant fibers cover only a part of the cells, only one surface of the cells is covered with a flame-resistant fiber molding, between a plurality of adjacent cells.
  • flame resistant fiber In the first or second embodiment, at least a portion of the cell surfaces or at least a portion of the assembly is covered with flame resistant fibers.
  • the flame resistant fibers can be wholly, partially, continuously, regularly, irregularly, or periodically arranged with respect to the cell surface or assembly. Above all, from the viewpoint of efficiently exhibiting the effects of the present invention, it is preferable that the entire cell or assembly is wrapped with the flame-resistant fiber molding.
  • the flame resistant fiber may be in direct contact with the cell surface or assembly outer surface, or may be spaced apart from the cell surface or assembly as long as it can cover the cell surface or assembly. There may also be another cell, another assembly, a connecting piece, an adhesive or a binder material between the flame resistant fiber and the coated surface.
  • flame-resistant fibers are nonflammable or non-melting in the air, and are a type of fire-resistant organic fiber.
  • the flame resistant fiber may have heat resistance, chemical resistance, flexibility, light weight, soft touch, insulating properties, etc., as desired.
  • the flame-resistant fiber organic fibers having flame retardancy, heat resistance, and flame-retardant properties are preferable from the viewpoint of preventing fire from spreading or spreading.
  • Organic fibers with chemical properties are preferred.
  • the flame resistant fiber preferably has a limiting oxygen index (LOI) of 40 or more measured according to JIS K7201, preferably within the range of 50 to 60. more preferred.
  • LOI limiting oxygen index
  • the specific gravity of the flame resistant fibers is preferably 1.2 to 1.6, more preferably 1.3 to 1.5, based on the density of water. , 1.4 ⁇ 0.5.
  • the bending resistance of the molded product is measured using a cantilever-type bending resistance tester according to JIS L 1096, JIS L 1912, or JIS L 1913.
  • the nonwoven or felt is preferably 50-150 mm, more preferably 60-120 mm.
  • the raw material of the organic fiber is not limited, but for example, a thermally carbonizable polymer that becomes carbon when fired can be used.
  • thermally carbonizable polymers examples include acrylic resins such as polyacrylonitrile, cellulose, phenolic resins, PBO resins such as polyparaphenylenebenzobisoxazole (PBO), aromatic polyamide (aramid) resins, epoxy resins, and pitch resins. etc. can be used as raw materials. These are used as raw materials in the carbon fiber manufacturing process, and are oxidized/stabilized by heat-treating the above raw material fibers in an oxidizing atmosphere such as air at a temperature range of 200 to 400 ° C. It becomes synthetic fiber. Fibers made from oxidized/stabilized acrylic resins are particularly preferred in the present invention.
  • the flame resistant fiber has the following formula (I): ⁇ In the formula, n is an integer of 1 or more. ⁇ and more preferably as a repeating unit (where n ⁇ 2 in formula (I)).
  • the repeating unit of the flame resistant structure represented by formula (I) may be included in the flame resistant fiber as random or block, and may be included in the thermally carbonizable polymer described above as random or block.
  • the preferred atomic composition (mol%) of the flame-resistant fiber containing the repeating unit of the flame-resistant structure represented by the above formula (I) is 60 to 65% carbon atoms (C), 1 to 5% hydrogen atoms (H), Nitrogen atom (N) 16 to 24% and oxygen atom (O) 10 to 18%, more preferable atomic composition (mol%) is C61 to 64%, H2 to 4%, N18 to 22%, and O 12-16%.
  • the flame-resistant fiber having a repeating unit of the flame-resistant structure represented by the above formula (I) is not limited. Furthermore, if necessary, it is obtained by carbonization so as to obtain a predetermined atomic composition.
  • the flame-resistant fiber is preferably in the form of sheet, papermaking, woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or felt from the viewpoint of wrapping a cell or assembly with a molded body of flame-resistant fiber, and is preferably in the form of sheet, non-woven fabric, or felt. is more preferred, and it is even more preferred that it is in the form of felt.
  • the sheet in the present invention is a fabric coated with silicon.
  • the felt in the present invention is a kind of nonwoven fabric, and is obtained by entangling and integrating fibers by a treatment such as needle punching or columnar flow punching (spunlace) for entangling fibers.
  • the dimensions of the sheet, paper, woven, knitted, nonwoven or felt of flame resistant fibers can be determined according to the covering area of the cell or assembly and the covering means.
  • Fiber structures such as sheets, papermaking, woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and felts made of flame-resistant fibers can also be obtained by processing the above-described oxidized/stabilized flame-resistant fibers into the shape of a fiber structure. It can also be obtained by heat-treating the raw material fiber after making it into a fiber structure. According to this method, the entire fiber structure is in contact with the heated air, and the individual fibers forming the fiber structure are made flame-resistant. - will be flame resistant.
  • the sheet made of flame-resistant fiber preferably has a thickness of 0.6 to 1.2 mm, more preferably 0.7 to 1.1 mm, and/or It preferably has a basis weight of 350-830 g/m 2 , more preferably 380-800 g/m 2 .
  • the fabric made of flame-resistant fibers preferably has a thickness of 0.5 to 1.1 mm, more preferably 0.6 to 1.0 mm, and/or It preferably has a basis weight of 200-500 g/m 2 , more preferably 250-450 g/m 2 .
  • papermaking, woven fabric, knitted fabric, felt or non-woven fabric made of flame-resistant fibers be silicon-coated by a method such as sputtering, knife coater, or rotary screen.
  • Fabrics made of flame-resistant fibers can be produced, for example, by forming a sheet of flame-resistant fibers obtained by oxidizing/stabilizing acrylic fibers at 200 to 400°C in air, or by weaving flame-resistant fibers and optionally coating them with silicone. can get.
  • the paper made from flame-resistant fibers preferably has a thickness of 0.1 to 3.0 mm, more preferably 0.1 to 1.5 mm, and/or It preferably has a basis weight of 10 to 300 g/m 2 , more preferably 10 to 150 g/m 2 .
  • Paper made from flame-resistant fibers is obtained by, for example, oxidizing/stabilizing acrylic fibers in the air at 200 to 400° C. in a paper-making process including raw material preparation, paper making, processing, finishing, etc., and desired It is obtained by making a paper raw material containing other pulp raw materials, and optionally coating the paper with silicone. Alternatively, the papermaking may be obtained by making a paper stock comprising pre-silicone coated flame resistant fibers and optionally other pulp stocks.
  • the nonwoven fabric made of flame-resistant fibers preferably has a thickness of 0.4 to 0.9 mm, more preferably 0.5 to 0.8 mm, from the viewpoint of the effects of the present invention.
  • the nonwoven fabric made of flame-resistant fibers preferably has a basis weight of 30 to 90 g/m 2 , more preferably 40 to 80 g/m 2 , from the viewpoint of the effects of the present invention.
  • the nonwoven fabric made of flame resistant fibers preferably has any combination of the thickness and basis weight described above.
  • the nonwoven fabric made of flame-resistant fibers may be attached with a binder material, and may be attached with a form-stable resin such as acrylic resin by dipping, spraying, coating, or the like. Also good.
  • the felt made of flame-resistant fibers preferably has a thickness of 1 to 10 mm, more preferably 2 to 8 mm, and even more preferably 2 to 6 mm. .
  • the felt made of flame-resistant fibers preferably has a basis weight of 100 to 600 g/m 2 , more preferably 110 to 550 g/m 2 , more preferably 130 to 500 g/m 2 . It is even more preferred to have a basis weight of 2 .
  • the felt made of flame-resistant fibers preferably has a bulk density of 55 to 90 kg/m 3 , more preferably 58 to 86 kg/m 3 , more preferably 60 to 82 kg/m 3 , from the viewpoint of the effects of the present invention. It is even more preferred to have a bulk density of / m3 .
  • the felt made of flame-resistant fibers preferably has a volume resistivity of 10 8 to 10 12 ⁇ cm as measured by JIS K 6911. More preferably, it has a volume resistivity of 10 ⁇ cm.
  • the felt made of flame-resistant fibers preferably has any combination of the thickness, basis weight, and bulk density described above.
  • Non-woven fabric or felt made of flame-resistant fibers can be obtained, for example, by forming flame-resistant fibers obtained by oxidizing acrylic fibers in the air at 200 to 400° C. into a cloth by needle punching or spunlacing. Alternatively, it can be obtained by fabricating acrylic fibers by needlepunching or spunlacing and then oxidizing/stabilizing them in air at 200-400°C. At this time, the properties can be appropriately adjusted by appropriately controlling the conditions for oxidizing the fibers, the conditions for entangling the fibers with needles, and the like.
  • heat-resistant fiber moldings include, but are not limited to, sputter sheets from Asahi Kasei Advance Co., Ltd.'s "Lastan (registered trademark)” series, and Asahi Kasei Advance Co., Ltd.'s “New Lastan (registered trademark)” series. nonwoven fabric (TOP 5150Z, etc.) or felt (TOP 8150Z, etc.).
  • the "Lastan (registered trademark)” series sputtered sheet or the “Nulastan (registered trademark)” series nonwoven fabric or felt has a flameproof structure represented by the above formula (I) from the viewpoint of the effects of the present invention. It is preferably made of a flame resistant fiber having repeating units.
  • the "Lastan (registered trademark)" series sputtered sheet from the viewpoint of the effects of the present invention, it is preferable to have a thickness of 0.7 to 1.1 mm and a basis weight of 380 to 800 g / m 2 and/or preferably have a volume resistivity of 10 8 to 10 10 ⁇ cm when measured according to JIS K 6911.
  • nonwoven fabrics of the "Neulastan (registered trademark)" series from the viewpoint of the effects of the present invention, it is preferable to have a thickness of 0.5 to 0.8 mm and a basis weight of 40 to 80 g / m 2 and/or preferably have a volume resistivity of 10 8 to 10 10 ⁇ cm when measured according to JIS K 6911.
  • the "NEULASTAN (registered trademark)" series felt from the viewpoint of the effects of the present invention, it preferably has a thickness of 2 to 6 mm, and preferably has a basis weight of 130 to 500 g/m 2 . and/or preferably has a volume resistivity of 10 8 to 10 10 ⁇ cm when measured according to JIS K 6911.
  • Means for covering the cell or assembly with flame resistant fibers include, but are not limited to, adhesion, connection, fitting, engagement, spraying, contact electrification, triboelectrification, flocking, wrapping, wrapping, lining of the outer body or housing, or Various techniques such as wrapping, folding, casting, printing, encapsulation, etc. may be used.
  • the nonwoven fabric or felt wraps the cell or assembly, the nonwoven fabric or felt is arranged as the lining or outer lining of the exterior body or housing, or the nonwoven fabric or felt is used as the cell or body. It may be inserted into or attached to the assembly, and it does not matter whether the sealing is completed. Since the flame resistant fiber itself may be insulative, when the cell or assembly is covered by the flame resistant fiber, terminals, cables or tabs for electrical integration or connection may be exposed.
  • a positive electrode generally includes a positive electrode current collector and a positive electrode material-containing layer disposed on the positive electrode current collector.
  • the dimensions of the positive electrode current collector and the positive electrode material-containing layer can be determined according to the cell shape.
  • a metal material that is difficult to elute during charging and discharging may be used.
  • aluminum foil is preferable when the cell is a lithium ion secondary battery.
  • the positive electrode material-containing layer can be disposed on one side or both sides of the current collector, can be formed in a single layer or multiple layers on the current collector, and/or can be formed on the entire surface of the current collector or in a pattern shape. can be placed in
  • positive electrode materials include, but are not limited to, LiCoO 2 , LiNiO 2 , spinel-type LiMnO 4 , olivine-type LiFePO 4 , and lithium-containing composite oxides such as lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxides.
  • the positive electrode material-containing layer may also contain a binder material and/or a conductive aid in addition to the positive electrode material.
  • a positive terminal can be formed to electrically integrate the positive electrode and an external power source.
  • the positive electrode terminal may be made of the same material as the positive electrode current collector, and may be connected to the positive electrode current collector, integrally molded with the positive electrode current collector, or configured as an end portion of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode terminal and the lead tab connected to the positive electrode terminal constitute the positive lead body, and may be connected to the positive current collector.
  • a negative electrode generally includes a negative electrode current collector and a negative electrode material-containing layer disposed on the negative electrode current collector.
  • the dimensions of the negative electrode current collector and the negative electrode material-containing layer can be determined according to the cell shape.
  • a metal material that is unlikely to be eluted during charging and discharging may be used.
  • copper foil is preferable when the cell is a lithium ion secondary battery.
  • the negative electrode material-containing layer can be arranged on one side or both sides of the current collector, can be formed in a single layer or multiple layers on the current collector, and/or can be formed on the entire surface of the current collector or in a pattern shape. can be placed in
  • the negative electrode material is not particularly limited, but examples thereof include carbon materials such as graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, and composite carbon; silicon, tin, metallic lithium, and various alloy materials. .
  • the negative electrode material-containing layer may also contain a binder material and/or a conductive aid in addition to the negative electrode material.
  • a negative terminal can be formed to electrically integrate the negative electrode and an external power source.
  • the negative electrode terminal may be made of the same material as the negative electrode current collector, and may be connected to the negative electrode current collector, integrally molded with the negative electrode current collector, or configured as an end portion of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode terminal and the lead tab connected to the negative electrode terminal constitute the negative lead body, and may be connected to the negative current collector.
  • the electrolytic solution is not particularly limited, but an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used.
  • the electrolytic solution is preferably non-aqueous (however, the content of water as an unavoidable impurity is not excluded).
  • Organic solvents include, for example, carbonate-based solvents such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, or mixtures thereof.
  • Examples of electrolytes include lithium salts such as LiClO 4 , LiBF 4 and LiPF 6 .
  • the cell preferably has a separator between the positive and negative electrodes from the viewpoint of safety such as short-circuit prevention of the positive and negative electrodes and shutdown.
  • separators provided in known non-aqueous secondary batteries may be used, and from the viewpoint of ion permeability and mechanical strength, it is preferable to use an insulating thin film.
  • separators include woven fabrics, nonwoven fabrics, synthetic resin microporous membranes, etc. Among these, synthetic resin microporous membranes are preferred. Alternatively, it is an aspect of the invention to use as a separator a non-woven fabric or felt made from the flame resistant fibers described above.
  • the synthetic resin microporous membrane for example, a microporous membrane containing polyethylene or polypropylene as a main component, or a polyolefin microporous membrane such as a microporous membrane containing both of these polyolefins is used.
  • nonwoven fabrics include porous membranes made of heat-resistant resin such as glass, ceramic, polyolefin, polyester, polyamide, liquid crystal polyester, and aramid.
  • the separator may be composed of a single layer or multiple layers of one type of microporous membrane, or may be composed of a laminate of two or more types of microporous membranes.
  • the separator may be composed of a single layer or multiple layers using a mixed resin material obtained by melting and kneading two or more resin materials.
  • the exterior body accommodates materials involved in charge and discharge of the cell, such as positive electrode material, negative electrode material, separator, positive electrode terminal, negative electrode terminal, electrolyte, electrolytic solution, and the like.
  • the shape of the cell that is, the shape of the outer package
  • the shape of the cell is classified into cylindrical, prismatic, and laminated.
  • flame resistant fibers are preferably arranged inside and/or outside the exterior body.
  • a fiber structure such as a sheet, paper, woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or felt made of the flame-resistant fiber described above is attached to the exterior body as an inner lining and/or an outer lining of the exterior body.
  • the textile structure may be wholly or partly in direct contact with the materials involved in the charging and discharging of the cell, or it may be remote from the materials involved in the charging and discharging of the cell. good.
  • the positive electrode material, negative electrode material, separator, positive electrode terminal, negative electrode terminal, insulating material, gas discharge valve, gasket, positive electrode cap, etc. can be accommodated in the cylindrical can.
  • Cylindrical outer casings such as cylindrical cans have a fibrous structure made of the flame resistant fiber described above from the viewpoint of passing the thermal insulation runaway test. It is preferably partially inserted or applied.
  • a rectangular exterior body such as a square can has a fiber structure made of the flame-resistant fiber described above, for example, wholly or partially on the inside and/or the outside of at least one surface of the square exterior body.
  • it is preferably arranged as an explosion-proof valve cover so as to cover the valve on the surface on which the valve is formed.
  • Cylindrical cans or square cans are made of known materials, for example, made of metal materials such as stainless steel (SUS), iron, aluminum, or alloys thereof. can be done.
  • SUS stainless steel
  • the positive electrode material, negative electrode material, separator, positive electrode terminal, negative electrode terminal, etc. can be housed in the outer film.
  • the exterior film include an aluminum film laminated with a polyethylene terephthalate film.
  • the materials involved in the charging and discharging of the cell can be housed in a pouch made of the same material as the exterior film, and from the viewpoint of explosion protection, it is made of the flame resistant fiber described above.
  • the fibrous structure is arranged inside and/or outside the pouch.
  • a method for sealing the exterior body in the case of a cylindrical can or square can, a method such as engaging, welding, screwing or screwing the can and lid can be used, and in the case of a laminated packaging material, heat sealing, Methods such as impulse sealing can be used.
  • a cell unit according to the second embodiment can be obtained by coating the assembly with a flame resistant fiber.
  • a single or multiple cells, a single or multiple cell units, or a combination thereof can be housed in a housing to form a power storage module.
  • a cell pack or a battery pack can be configured by housing a plurality of power storage modules in a housing.
  • the cell units are the following (u1) to (u6): (u1) A configuration in which the entire assembly or the entire cell unit is covered with flame-resistant fibers, for example, a mode in which the entire power storage module is covered with flame-resistant fibers or a molded product thereof, or a mode in which the entire battery pack is covered with flame-resistant fibers or a molded product thereof.
  • an aspect in which the entire casing contains flame-resistant fibers an aspect in which the entire outer surface of the casing is covered with flame-resistant fibers or a molded product thereof, and the like;
  • (u2) A configuration in which the assembly or cell unit is partially covered with flame-resistant fibers, for example, covering only a portion of the housing with a flame-resistant fiber molding, or integrally molding the flame-resistant fibers with a portion of the housing; Sandwiching a flame-resistant fiber or a molded body thereof between a plurality of adjacent cells in one storage module, sandwiching a flame-resistant fiber or a molded body thereof between a plurality of adjacent modules in one battery pack, curve of a cylindrical housing Covering only the part with flame resistant fiber or its molded product, etc.; (u3) A configuration in which the assembly or cell unit is directly covered by the flame resistant fiber, for example, an embodiment in which a multi-cell assembly is in direct contact with the flame resistant fiber, as a housing lining for a power storage module or battery pack Examples include inserting or attaching
  • Inserting or pasting, etc. (u5) A configuration in which the cell unit includes a plurality of assemblies, and a flame-resistant fiber is sandwiched between the plurality of assemblies, for example, a flame-resistant fiber or molding thereof between a plurality of power storage modules individually housed in a housing. Inserting or attaching a body, inserting or attaching flame resistant fiber or its molding between multiple battery packs individually housed in a housing, etc.; Enclosed configuration with flame resistant fibers located inside and/or outside the housing; It is preferable to have at least one configuration represented by
  • a plurality of cells according to the first embodiment may be used to form an assembly, and the formed assembly may be further covered with a heat resistant fiber.
  • the cell unit according to the second embodiment and a cell or assembly not covered with heat-resistant fibers may be combined and further covered with heat-resistant fibers.
  • one or more cells according to the first embodiment are prepared, combined with the cell unit according to the second embodiment and/or cells or assemblies not covered with heat-resistant fibers, and further heat-resistant fibers may be coated with
  • the assembly or cell unit can be housed in a housing.
  • the housing may be formed of the same material, shape, and manufacturing method as the exterior body of the cell described above, and from the viewpoint of mountability as a power storage module, cell pack, or battery pack, a rectangular or cylindrical shape is preferable. A rectangular shape is more preferable.
  • flame-resistant fibers are preferably placed inside and/or outside the housing.
  • a fiber structure such as a sheet, paper, woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or felt made of the flame-resistant fiber described above is attached to the housing as the lining and/or the outer lining of the housing.
  • the textile structure may be in direct contact, wholly or partially, with the single cell or multi-cell assembly, or may be separate from the single cell or multi-cell assembly.
  • the textile structure can be arranged as an explosion-proof valve cover on the housing surface on which the valve is formed so as to cover the valve, and can form part of the housing. and/or may be integrally molded with the housing.
  • a power storage module, cell pack, or battery pack including the cell according to the first embodiment and/or the cell unit according to the second embodiment can prevent similar flames or spread of fire in a safety test such as a nail penetration test. Therefore, it can be used in fields requiring fire resistance, heat resistance, anti-combustion properties, etc., and can be mounted in, for example, mobile devices, vehicles, construction machines, and tools.

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Abstract

セル表面の少なくとも一部分が耐炎繊維により覆われていて、該耐炎繊維は、該セル表面と直接接触し、かつ／又は該セル表面から離れていることを特徴とするセルが提供される。

Description

電池ユニット
　本発明は、電池、電池ユニット等に関する。
　リチウムイオン二次電池などの蓄電デバイス（バッテリーと呼ばれることがある）は、モバイル機器、工具、建機、自動車、船舶、鉄道、航空機等に広く用いられている。バッテリーには、損傷、内部短絡、外部応力などを原因として熱暴走し、発火、発煙、爆発、劣化などの不具合を起こし得るという問題が知られている。
　乗り物などの高容量・高出力バッテリーを搭載する用途では、単電池（セルと呼ばれることがある）だけでなく、複数セルを含む組電池（セルユニット、セルスタック、セルアセンブリ、蓄電モジュール、セルパック、バッテリーパックなどと呼ばれることもある）も使用される。セルユニットの場合には、１つのセルに関する上記の不具合が、隣接するセルに、又はセルユニット外装体に及ぶことが懸念される。また、リチウムイオン二次電池の安全規格では、耐類炎試験を行うことがある。耐類炎試験において、不具合の発生を抑制するために、熱暴走又は異常高温の状態にあるセルの熱を、周囲の別のセル又は外装体に伝え難くする対策が検討されている。
　例えば、特許文献１には、樹脂及び膨張性黒鉛を含む樹脂成形体を、粘着剤とともにセルに貼り付けたり、セルユニットにおいて隣接する複数セル間に配置したりすることが記述されている。
　特許文献２には、無機繊維及び粘土鉱物を含む耐熱断熱シートを、セルスタックの最外層に積層したり、セルユニットにおいて複数セル間に配置したりすることが記述されている。
　特許文献３には、ガラス繊維及び湿熱接着性バインダー繊維を含む基材と、無機粒子層とを備える耐火シートが記述されており、それを含むセルパックも提案されている。
　特許文献４には、水ガラス組成物に炭酸エステルを加えて作製した塩基性ゾルを、不織布繊維に含浸させてヒドロゲル－不織布繊維の複合体を生成し、複合体に含まれる液体を乾燥除去することにより断熱シートを製造し、製造された断熱シートを、発熱を伴う電子部品と筐体の間に配置することが記述されている。
特開２０１９－１３１６５４号公報 特開２０２０－１６５０６５号公報 特開２０２０－１９１２７４号公報 特開２０２０－１９３４１３号公報
　樹脂、黒鉛、粘土鉱物などを含む樹脂成形体、例えば樹脂シートなどは、その重量のためにセル又はセルユニットへの組み込み、セル又はセルユニット製造、及び後加工プロセスにおいて、ハンドリング性、生産性、又は電池特性を損なうことがある。
　無機繊維、例えばガラス繊維など、又は無機物、例えばガラス材料などを含む耐火・断熱シートは、無機繊維の溶融粘性のために、熱暴走又は異常高温の状態にあるセル、セルユニット又はセルスタックにおいて溶融することがある。
　また、耐火・断熱シートを重くしたり厚くしたりして蓄電モジュールの熱暴走又は類炎を物理的に防止するという考え方もあるが、蓄電モジュールは各種の機器内に設置されるため、敷設空間が限られ、寸法制限がある。蓄電モジュールの高容量化に伴い、耐類炎化と小型化の両立も求められる。
　本発明は、従来の耐火・断熱材料に関する問題に鑑みて、電池特性を確保しながら類炎防止性を備えるセル及びセルユニットを提供することを目的とする。
　上記で説明された課題は、以下の技術的手段により解決される。
＜１＞
　セル表面の少なくとも一部分が耐炎繊維により覆われていて、該耐炎繊維は、該セル表面と直接接触し、かつ／又は該セル表面から離れていることを特徴とするセル。
＜２＞
　前記セルの全体が前記耐炎繊維により覆われている、項目１に記載のセル。
＜３＞
　前記セルが部分的に前記耐炎繊維により覆われている、項目１に記載のセル。
＜４＞
　前記セルが前記耐炎繊維により直接的に覆われている、項目１に記載のセル。
＜５＞
　前記セルが前記耐炎繊維により間接的に覆われている、項目１に記載のセル。
＜６＞
　前記セルの外装体の内側及び／又は外側に前記耐炎繊維が配置されている、項目１～５のいずれか１項に記載のセル。
＜７＞
　前記耐炎繊維が、シート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルトの形態である、項目１～６のいずれか１項に記載のセル。
＜８＞
　前記耐炎繊維が、前記フェルトの形態であり、かつ前記フェルトは、１～１０ｍｍの厚み、１００～６００ｇ／ｍ２の目付け、及び５５～９０ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有する、項目７に記載のセル。
＜９＞
　前記耐炎繊維が、難燃性、耐熱性、及び類炎防止性を有する有機繊維である、項目１～８のいずれか１項に記載のセル。
＜１０＞
　項目１～９のいずれか１項に記載のセルの複数のアセンブリが、前記耐炎繊維により被覆されている、セルユニット。
＜１１＞
　複数のセルのアセンブリが耐炎繊維により覆われていることを特徴とするセルユニット。
＜１２＞
　前記アセンブリの全体又は前記セルユニットの全体が前記耐炎繊維により覆われている、項目１１に記載のセルユニット。
＜１３＞
　前記アセンブリ又は前記セルユニットが部分的に前記耐炎繊維により覆われている、項目１１に記載のセルユニット。
＜１４＞
　前記アセンブリ又は前記セルユニットが前記耐炎繊維により直接的に覆われている、項目１１に記載のセルユニット。
＜１５＞
　前記複数のセルの間に前記耐炎繊維が挟まれている、項目１１に記載のセルユニット。
＜１６＞
　前記セルユニットが、前記アセンブリを複数含み、かつ該複数のアセンブリの間に前記耐炎繊維が挟まれている、項目１１に記載のセルユニット。
＜１７＞
　前記アセンブリ又は前記セルユニットが筐体内に収納されており、かつ該筐体の内側及び／又は外側に前記耐炎繊維が配置されている、項目１１～１６のいずれか１項に記載のセルユニット。
＜１８＞
　前記耐炎繊維が、シート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルトの形態である、項目１１～１７のいずれか１項に記載のセルユニット。
＜１９＞
　前記耐炎繊維が、前記フェルトの形態であり、かつ前記フェルトは、１～１０ｍｍの厚み、１００～６００ｇ／ｍ２の目付け、及び５５～９０ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有する、項目１８に記載のセルユニット。
＜２０＞
　前記耐炎繊維が、難燃性、耐熱性、及び類炎防止性を有する有機繊維である、項目１１～１９のいずれか１項に記載のセルユニット。
＜２１＞
　単数のセル又は複数のセルのアセンブリと、項目１１～２０のいずれか１項に記載のセルユニットとが、前記耐炎繊維により被覆されている、セルユニット。
＜２２＞
　項目１～９のいずれか１項に記載のセルと、項目１０～２０のいずれか１項に記載のセルユニットとが、前記耐炎繊維により覆われている、セルユニット。
　本発明によれば、電池特性を確保しながら類炎防止性を備えるセル及びセルユニットを提供することができる。
　以下、本発明の実施形態につき詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、各種の変形を行なうことができる。
＜定義＞
　本明細書において、「セル」とは、単電池を指し、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子等が外装体に収容された電池の最小構成単位である。
　本明細書において、「アセンブリ」とは、複数セルの集合体を指し、そして「セルユニット」とは、アセンブリを含む組電池を指し、筐体に収納される場合には蓄電モジュールとして、複数セルが重なる場合にはセルスタックとして、複数の蓄電モジュールが筐体に収容される場合にはバッテリーパックとして呼ばれることもある。アセンブリ及びセルユニットの内部には、セルの他に、セルと電気的に接続される電気接続ケーブル、リードタブなどの部材が必要に応じて含まれてよい。
　本明細書において、「耐炎繊維」とは、有機繊維を酸化性雰囲気中で熱処理することにより得られる繊維を指し、酸化繊維、又は不融繊維と呼ばれることもある。耐炎繊維は、例えば、炭素繊維の製造プロセスにおいて、最初の又は上流の工程である耐炎化工程で得られる。
　本明細書において、「被覆」とは、対象物の表面の少なくとも一部分が別の物で覆われていることを指し、対象物と別の物とが直接接触するかどうかを問わないが、対象物の表面が全面的、連続的に、規則的に、不規則に、又は周期的に覆われることを包含する。
　本明細書において、「類炎」とは、対象の周囲にある他の火元から、その対象へ燃え移る炎を指し、「もらい火」とも呼ばれる。「類焼」とは、類炎により対象が焼けることを指す。「延焼」とは、対象を火元として発生した火事が、その対象の周囲へ燃え広がることを指す。
＜第一の実施形態＞
　第一の実施形態では、セルが提供され、セル表面の少なくとも一部分が耐炎繊維により覆われていて、耐炎繊維はセル表面と直接接触し、かつ／又はセル表面から離れていることを特徴とする。セル表面の少なくとも一部分が耐炎繊維により直接又は間接的に覆われたセルは、出力特性、容量特性、サイクル安定性などの電池特性を確保しながら、セルそのものの耐炎性を向上させるだけでなく、周囲の部材、例えば、周囲の別のセル又はセルユニット、外装体、電極、電解質又は電解液、電極端子、ケーブル、蓄電モジュールの筐体又は接続端子、電子機器、工具、乗り物などの火元からの類炎、又はセルを火元として周囲の部材への延焼を、防止又は抑制することができる。
＜第二の実施形態＞
　第二の実施形態では、セルユニットが提供され、複数のセルのアセンブリが耐炎繊維により覆われていることを特徴とする。セルユニットにおいて耐炎繊維により直接又は間接的に覆われたアセンブリは、出力特性、容量特性、サイクル安定性などの電池特性を確保しながら、セルユニットそのものの耐炎性を向上させるだけでなく、周囲の部材、例えば、周囲のセル、別のアセンブリ又は別のセルユニット、外装体、電極、電解質又は電解液、電極端子、ケーブル、蓄電モジュールの筐体又は接続端子、電子機器、工具、乗り物などの火元からの類炎、又はセルを火元として周囲の部材への延焼を、防止又は抑制することができる。
（セル）
　セルは、外装体と、外装体に収納された少なくとも一対の正負極とを含み、所望により、正極端子、負極端子、セパレータ、電解質、及び電解液から成る群から選択される少なくとも１つを含んでよい。
　セルとしては、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル・水素電池、リチウム・硫黄電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、ニッケル・亜鉛電池、ナトリウム・硫黄電池、鉛蓄電池、空気電池、全固体電池、全樹脂電池等の二次電池などが挙げられ、中でも、リチウムイオン二次電池が本発明の作用効果の観点から好ましい。
　セルは、本発明の作用効果の観点から、下記（ｃ１）～（ｃ５）：
　（ｃ１）セル全体が耐炎繊維により覆われている構成、例えば、耐炎繊維の成形体によりセルが包装され、又はセル外装体の全体が耐炎繊維を含む態様など；
　（ｃ２）セルが部分的に耐炎繊維により覆われている構成、例えば、耐炎繊維がセルの一部分だけを覆う態様として、耐炎繊維の成形体によりセル片面だけを覆うこと、複数の隣接セルの間に耐炎繊維の成形体を挟むこと、セルの円筒型外装体の曲線部だけを耐炎繊維の成形体により覆うこと等が挙げられる；
　（ｃ３）セルが耐炎繊維により直接的に覆われている構成、例えば、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子、電解質などのセルの充放電に関与する材料が、耐炎繊維又はその成形体と直接接触している態様；
　（ｃ４）セルが耐炎繊維により間接的に覆われている構成、例えば、セルの充放電に関与する材料が、耐炎繊維又はその成形体と直接接触していない態様であり、セル外装体の外側に耐炎繊維又はその成形体を配置すること、耐炎繊維の成形体とセルとの間に非耐炎性部材を挟むこと、充放電に関与する材料が外装体に収納された複数セルの間に耐炎繊維又はその成形体を挿入すること等が挙げられる；並びに
　（ｃ５）セル外装体の内側及び／又は外側に耐炎繊維が配置されている構成；
で表される少なくとも１つの構成を有することが好ましい。
　上記（ｃ１）～（ｃ５）で表される構成は、例示されるとおり、単セルにおいて併存又は重複してよい。
（耐炎繊維）
　第一又は第二の実施形態では、セル表面の少なくとも一部分、又はアセンブリの少なくとも一部分が、耐炎繊維により覆われる。耐炎繊維は、セル表面又はアセンブリに対して、全面的に、部分的に、連続的に、規則的に、不規則に、又は周期的に配置されることができる。中でも、本発明の効果を効率よく発揮するという観点からは、セル又はアセンブリの全体が、耐炎繊維の成形体により包まれていることが好ましい。
　耐炎繊維は、セル表面若しくはアセンブリ外面と直接接触してよく、又はセル表面若しくはアセンブリを覆うことができる限り、セル表面若しくはアセンブリから離れて配置されてよい。また、耐炎繊維と被覆面の間には、別のセル、別のアセンブリ、接続部品、接着剤又はバインダー材料が存在してよい。
　一般に、耐炎繊維は、空気中で不燃又は不融であり、耐火性の有機繊維の一種である。耐炎繊維は、所望により、耐熱性、耐薬品性、可撓性、軽量性、柔軟な肌触り、絶縁性などを有してよい。
　耐炎繊維としては、類焼又は延焼の防止の観点からは、難燃性、耐熱性、及び類炎防止性を有する有機繊維が好ましく、安全性の観点からは、難燃性、耐熱性、及び耐薬品性を有する有機繊維が好ましい。耐炎繊維は、類焼又は延焼の防止とセルの安全性の観点からは、ＪＩＳ　Ｋ７２０１に従って測定される限界酸素指数（ＬＯＩ）が４０以上であることが好ましく、５０～６０の範囲内にあることがより好ましい。
　軽量性を有する耐炎繊維の場合には、耐炎繊維の比重が、水の密度を基準として、１．２～１．６であることが好ましく、１．３～１．５であることがより好ましく、１．４±０．５であることが更に好ましい。
　耐炎繊維を含む成形品が柔軟な肌触りを有する場合には、成形品の剛軟度について、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６、ＪＩＳ　Ｌ　１９１２、又はＪＩＳ　Ｌ　１９１３に従ってカンチレバー式剛軟度試験機を用いて測定されるときに、不織布又はフェルトは、５０～１５０ｍｍであることが好ましく、６０～１２０ｍｍであることがより好ましい。
　有機繊維の原料は、限定されるものではないが、例えば、焼成すると炭素となる熱炭化性ポリマーが挙げられる。
　熱炭化性ポリマーとしては、ポリアクリロニトリル等のアクリル系樹脂、セルロース、フェノール系樹脂、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）等のＰＢＯ樹脂、芳香族ポリアミド（アラミド）系樹脂、エポキシ樹脂、ピッチ系樹脂などを原料とすることができる。これらは、炭素繊維製造工程の原料として用いられるが、上述原料繊維を例えば空気のような酸化性雰囲気中で、２００～４００℃の温度範囲で加熱処理することにより、酸化／安定化された耐炎化繊維となる。本発明においては、酸化／安定化されたアクリル系樹脂から成る繊維が特に好ましい。
　耐炎繊維は、本発明の作用効果の観点から、下記式（Ｉ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ｛式中、ｎは、１以上の整数である。｝
で表される耐炎化構造を含むことが好ましく、繰り返し単位（式（Ｉ）中、ｎ≧２）として含むことがより好ましい。
　上記式（Ｉ）で表される耐炎化構造の繰り返し単位は、耐炎繊維にランダム又はブロックとして含まれてよく、上記で説明された熱炭化性ポリマーにランダム又はブロックとして含まれてもよい。上記式（Ｉ）で表される耐炎化構造の繰り返し単位を含む耐炎繊維は、好ましい原子組成（モル％）として、炭素原子（Ｃ）６０～６５％、水素原子（Ｈ）１～５％、窒素原子（Ｎ）１６～２４％、及び酸素原子（Ｏ）１０～１８％を有し、より好ましい原子組成（モル％）として、Ｃ６１～６４％、Ｈ２～４％、Ｎ１８～２２％、及びＯ１２～１６％を有する。
　上記式（Ｉ）で表される耐炎化構造の繰り返し単位を有する耐炎繊維は、限定されるものではないが、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等のアクリル系樹脂を環化及び／又は酸化処理し、さらに必要に応じて、所定の原子組成になるように炭化処理することにより得られる。
　耐炎繊維は、耐炎繊維の成形体によりセル又はアセンブリを包むという観点からは、シート、抄紙、織物、編物、不織布、又はフェルトの形態であることが好ましく、シート、不織布又はフェルトの形態であることがより好ましく、フェルトの形態であることが更に好ましい。ここで、本発明におけるシートとは、織物にシリコンコートしたものである。本発明におけるフェルトとは、不織布の一種であり、繊維を絡合させるためのニードルパンチング、柱状流パンチング（スパンレース）などの処理により、繊維を交絡し一体化したものである。耐炎繊維から成るシート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルトの寸法は、セル又はアセンブリの被覆面積と被覆手段に応じて決定されることができる。
　耐炎繊維から成るシート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルト等の繊維構造物は、前述した酸化／安定化された耐炎化繊維を繊維構造物の形状に加工することによっても得られるが、予め原料繊維を繊維構造物とした後に、加熱処理することによっても得られる。この方法によれば、繊維構造物全体が加熟された空気と接触しており、繊維構造物を形成する個々の繊維が耐炎化されていくものであり、必然的に繊維構造物全体が均―に耐炎化されたものとなる。
　耐炎繊維から成るシートは、本発明の作用効果の観点から、０．６～１．２ｍｍの厚みを有することが好ましく、０．７～１．１ｍｍの厚みを有することがより好ましく、かつ／又は３５０～８３０ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、３８０～８００ｇ／ｍ２の目付けを有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成る織物は、本発明の作用効果の観点から、０．５～１．１ｍｍの厚みを有することが好ましく、０．６～１．０ｍｍの厚みを有することがより好ましく、かつ／又は２００～５００ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、２５０～４５０ｇ／ｍ２の目付けを有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成る、抄紙、織物、編物、フェルト又は不織布は、火花の防護の観点から、スパッタリング、ナイフコーター、ロータリースクリーン等の方法によりシリコンコーティングされていることが好ましい。
　耐炎繊維から成る織物は、例えば、アクリル系繊維を空気中で２００～４００℃で酸化／安定化して得られた耐炎繊維をシート成形するか、又は耐炎繊維を織り、所望によりシリコンコーティングすることにより得られる。
　耐炎繊維から成る抄紙は、本発明の作用効果の観点から、０．１～３．０ｍｍの厚みを有することが好ましく、０．１～１．５ｍｍの厚みを有することがより好ましく、かつ／又は１０～３００ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、１０～１５０ｇ／ｍ２の目付けを有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成る抄紙は、例えば、原料調成、抄造、加工、仕上げなどを含む製紙プロセスにおいて、アクリル系繊維を空気中で２００～４００℃で酸化／安定化して得られた耐炎繊維と、所望により他のパルプ原料とを含む紙原料を抄いて、所望により抄紙をシリコンコーティングすることにより得られる。代替的には、予めシリコンコーティングした耐炎繊維と、所望により他のパルプ原料とを含む紙原料を抄いて、抄紙を得てよい。
　耐炎繊維から成る不織布は、本発明の作用効果の観点から、０．４～０．９ｍｍの厚みを有することが好ましく、０．５～０．８ｍｍの厚みを有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成る不織布は、本発明の作用効果の観点から、３０～９０ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、４０～８０ｇ／ｍ２の目付けを有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成る不織布は、本発明の作用効果の観点から、上記で説明された厚みと目付けの任意の組み合わせを有することが好ましい。耐炎繊維から成る不織布には、セル又はアセンブリの被覆を容易にするために、バインダー材料が付着してよく、また、アクリル樹脂等の形態安定樹脂をディッピング、噴霧、コーティング等の方法で付着させても良い。
　耐炎繊維から成るフェルトは、本発明の作用効果の観点から、１～１０ｍｍの厚みを有することが好ましく、２～８ｍｍの厚みを有することがより好ましく、２～６ｍｍの厚みを有することが更に好ましい。
　耐炎繊維から成るフェルトは、本発明の作用効果の観点から、１００～６００ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、１１０～５５０ｇ／ｍ２の目付けを有することがより好ましく、１３０～５００ｇ／ｍ２の目付けを有することが更に好ましい。
　耐炎繊維から成るフェルトは、本発明の作用効果の観点から、５５～９０ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有することが好ましく、５８～８６ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有することがより好ましく、６０～８２ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有することが更に好ましい。
　耐炎繊維から成るフェルトは、本発明の作用効果の観点から、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１で測定される体積抵抗率として、１０８～１０１２Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することが好ましく、１０８～１０１０Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することがより好ましい。
　耐炎繊維から成るフェルトは、本発明の作用効果の観点から、上記で説明された厚み、目付け、及びかさ密度の任意の組み合わせを有することが好ましい。
　なお、耐炎繊維から成る不織布又はフェルトは、例えば、アクリル系繊維を空気中で２００～４００℃で酸化して得られた耐炎繊維を、ニードルパンチ又はスパンレースによって布状に構成することで得られ、または、アクリル系繊維をニードルパンチ又はスパンレースによって布状に構成してから、空気中で２００～４００℃で酸化／安定化することによって得られる。このとき、繊維の酸化処理する条件、繊維をニードルに絡ませる条件などを適切に制御することにより適宜性状を調整することができる。
　耐熱繊維の成形体の具体例としては、限定されるものではないが、旭化成アドバンス株式会社製「ラスタン（登録商標）」シリーズのスパッタシート、旭化成アドバンス株式会社製「ニューラスタン（登録商標）」シリーズの不織布（ＴＯＰ　５１５０Ｚ等）又はフェルト（ＴＯＰ　８１５０Ｚ等）などが挙げられる。
　「ラスタン（登録商標）」シリーズのスパッタシート、又は「ニューラスタン（登録商標）」シリーズの不織布若しくはフェルトは、本発明の作用効果の観点から、上記式（Ｉ）で表される耐炎化構造の繰り返し単位を有する耐炎繊維で形成されることが好ましい。
　「ラスタン（登録商標）」シリーズのスパッタシートの場合には、本発明の作用効果の観点から、０．７～１．１ｍｍの厚みを有することが好ましく、３８０～８００ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、かつ／又はＪＩＳ　Ｋ　６９１１で測定されるときに１０８～１０１０Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することが好ましい。
　「ニューラスタン（登録商標）」シリーズの不織布の場合には、本発明の作用効果の観点から、０．５～０．８ｍｍの厚みを有することが好ましく、４０～８０ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、かつ／又はＪＩＳ　Ｋ　６９１１で測定されるときに１０８～１０１０Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することが好ましい。
　「ニューラスタン（登録商標）」シリーズのフェルトの場合には、本発明の作用効果の観点から、２～６ｍｍの厚みを有することが好ましく、１３０～５００ｇ／ｍ２の目付けを有することが好ましく、かつ／又はＪＩＳ　Ｋ　６９１１で測定されるときに１０８～１０１０Ω・ｃｍの体積抵抗率を有することが好ましい。
　耐炎繊維によりセル又はアセンブリを覆う手段としては、限定されるものではないが、例えば、接着、接続、はめ込み、咬合、噴霧、接触帯電、摩擦帯電、植毛、包装、外装体又は筐体の内張り又は外張り、折り畳み、一体成型、印刷、封止などの様々な技術を使用してよい。
　耐炎繊維から成る不織布又はフェルトを使用する場合には、不織布又はフェルトによりセル又はアセンブリを包んだり、不織布又はフェルトを外装体又は筐体の内張り又は外張りとして配置したり、不織布又はフェルトをセル又はアセンブリに挿入又は貼付したりすればよく、密封の完遂を問わない。耐炎繊維そのものは絶縁性でもよいため、耐炎繊維によりセル又はアセンブリを覆う際には、電気的統合又は電気的接続のための端子、ケーブル又はタブを露出させてよい。
（正極）
　正極は、一般に正極集電体と、正極集電体上に配置された正極材料含有層とを備える。正極集電体と正極材料含有層の寸法は、セル形状に応じて決定されることができる。正極集電体としては、充放電時に溶出し難い金属材料を使用してよく、例えば、セルがリチウムイオン二次電池の場合はアルミニウム箔が好ましい。
　正極材料含有層は、集電体の片面又は両面に配置されることができ、集電体上に単層又は多層で形成されることができ、かつ／又は集電体の全面に又はパターン形状で配置されることできる。
　正極材料としては、特に限定されないが、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、スピネル型ＬｉＭｎＯ４、オリビン型ＬｉＦｅＰＯ４、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物などのリチウム含有複合酸化物等が挙げられる。正極材料含有層は、正極材料に加えて、バインダー材料及び／又は導電助剤も含んでよい。
（正極端子）
　正極端子は、正極と外部電源を電気的に統合するために形成されることができる。また、正極端子は、正極集電体と同じ材料でもよく、正極集電体に接続されたり、正極集電体と一体成型されたり、正極集電体の端部として構成されたりすることができる。また、正極端子、及び正極端子と接続するリードタブが、正極リード体を構成し、正極集電体に接続されることもできる。
（負極）
　負極は、一般に負極集電体と、負極集電体上に配置された負極材料含有層とを備える。負極集電体と負極材料含有層の寸法は、セル形状に応じて決定されることができる。負極集電体としては、充放電時に溶出し難い金属材料を使用してよく、例えば、セルがリチウムイオン二次電池の場合は銅箔が好ましい。
　負極材料含有層は、集電体の片面又は両面に配置されることができ、集電体上に単層又は多層で形成されることができ、かつ／又は集電体の全面に又はパターン形状で配置されることできる。
　負極材料としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体などの炭素材料；シリコン、スズ、金属リチウム、各種の合金材料などが挙げられる。負極材料含有層は、負極材料に加えて、バインダー材料及び／又は導電助剤も含んでよい。
（負極端子）
　負極端子は、負極と外部電源を電気的に統合するために形成されることができる。また、負極端子は、負極集電体と同じ材料でもよく、負極集電体に接続されたり、負極集電体と一体成型されたり、負極集電体の端部として構成されたりすることができる。また、負極端子、及び負極端子と接続するリードタブが、負極リード体を構成し、負極集電体に接続されることもできる。
（電解液，電解質）
　電解液としては、特に限定されないが、電解質を有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。電解液は、非水系（ただし、不可避的不純物としての水の含有を除外しない）であることが好ましい。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、又はそれらの混合物などのカーボネート系溶媒が挙げられる。電解質としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩が挙げられる。
（セパレータ）
　セルは、正負極の短絡防止、シャットダウンなどの安全性の観点から、正負極間にセパレータを備えることが好ましい。第一及び第二の実施形態では、既知の非水系二次電池に備えられるセパレータを使用してよく、イオン透過性と機械的強度の観点からは絶縁性の薄膜を使用することが好ましい。
　セパレータとしては、例えば、織物、不織布、合成樹脂製微多孔膜等が挙げられ、これらの中でも、合成樹脂製微多孔膜が好ましい。代替的に、上記で説明された耐炎繊維から成る不織布又はフェルトをセパレータとして使用することも本発明の一態様である。
　合成樹脂製微多孔膜としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分として含有する微多孔膜、又は、これらのポリオレフィンの双方を含有する微多孔膜などのポリオレフィン系微多孔膜が用いられる。不織布としては、例えば、ガラス製、セラミック製、ポリオレフィン製、ポリエステル製、ポリアミド製、液晶ポリエステル製、アラミド製等の耐熱樹脂製の多孔膜が挙げられる。
　セパレータとしては、１種の微多孔膜を単層又は多層で構成してよく、２種以上の微多孔膜を積層して構成してもよい。セパレータは、２種以上の樹脂材料を溶融混錬した混合樹脂材料を用いて単層又は多層で構成してもよい。
（外装体）
　外装体は、セルの充放電に関与する材料、例えば、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子、電解質、電解液などを収容する。セルがリチウムイオン電池であるとき、セルの形状（すなわち、外装体の形状）は、円筒型、角型、及びラミネート型に分類される。
　外装体の内側及び／又は外側には、本発明の作用効果の観点から、耐炎繊維が配置されていることが好ましい。具体的には、上記で説明された耐炎繊維から成るシート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルト等の繊維構造物が、外装体の内張り及び／又は外張りとして、外装体に付設されることができる。外装体の内張りの場合には、繊維構造物は、セルの充放電に関与する材料と全面的に若しくは部分的に直接接触していてよく、又はセルの充放電に関与する材料から離れていてよい。
　セルが円筒型の場合、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子、絶縁材、ガス排出弁、ガスケット、正極キャップなどが、円筒缶に収容されることができる。円筒缶などの円筒型外装体は、断熱暴走試験の合格の観点から、上記で説明された耐炎繊維から成る繊維構造物が、例えば筒部分などの周囲部分の内側及び／又は外側に全面的又は部分的に挿入又は貼付されていることが好ましい。
　セルが角型の場合、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子、絶縁材、ガス排出弁等が、角缶に収容されることができる。角缶などの角型外装体は、断熱性の観点から、上記で説明された耐炎繊維から成る繊維構造物が、例えば角型外装体の少なくとも一面の内側及び／又は外側に全面的又は部分的に挿入又は貼付されていることが好ましく、そして防爆性の観点から、防爆弁カバーとして、弁が形成された面に弁を覆うように配置されることが好ましい。
　円筒缶又は角缶は、円筒型又は角型の形状である限り、既知の材料で形成され、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、鉄、アルミニウム、又はこれらの合金などの金属材料で形成されることができる。
　セルがラミネート型の場合、正極材、負極材、セパレータ、正極端子、負極端子等が、外装フィルムに収容されることができる。外装フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されたアルミニウムフィルム等が挙げられる。セルがパウチ型の場合、セルの充放電に関与する材料が、外装フィルムと同じ材料で形成されたパウチに収納されることができ、防爆性の観点から、上記で説明された耐炎繊維から成る繊維構造物が、パウチの内側及び／又は外側に配置されていることが好ましい。
　外装体の封止方法としては、円筒缶又は角缶の場合は、缶と蓋の咬合、溶接、ネジ止め又はビス止めなどの方法を用いることができ、ラミネート包材の場合は、ヒートシール、インパルスシールなどの方法を用いることができる。
（アセンブリ，セルユニット，蓄電モジュール）
　複数のセルは、電気的に直列、並列、又はそれらの組み合わせになるように、配列されて、アセンブリを構成することができる。アセンブリを耐炎繊維で被覆することにより第二の実施形態に係るセルユニットを得ることができる。単数若しくは複数のセル、単数若しくは複数のセルユニット、又はそれらの組み合わせを筐体に収納して、蓄電モジュールを構成することができる。また、複数の蓄電モジュールを筐体に収納して、セルパック又はバッテリーパックを構成することができる。
　セルユニットは、本発明の作用効果の観点から、下記（ｕ１）～（ｕ６）：
　（ｕ１）アセンブリ全体又はセルユニット全体が耐炎繊維により覆われている構成、例えば、耐炎繊維又はその成形体により蓄電モジュール全体が覆われる態様、耐炎繊維又はその成形体によりバッテリーパック全体が覆われる態様、筐体の全体が耐炎繊維を含む態様、筐体の外面の全てが耐炎繊維又はその成形体により覆われる態様など；
　（ｕ２）アセンブリ又はセルユニットが部分的に耐炎繊維により覆われている構成、例えば、耐炎繊維の成形体により筐体の一部分だけを覆うこと、耐炎繊維を筐体の一部分と一体成形すること、１つの蓄電モジュールにおいて複数の隣接セルの間に耐炎繊維又はその成形体を挟むこと、１つのバッテリーパックにおいて複数の隣接モジュールの間に耐炎繊維又はその成形体を挟むこと、円筒型筐体の曲線部だけを耐炎繊維又はその成形体により覆うこと等が挙げられる；
　（ｕ３）アセンブリ又はセルユニットが耐炎繊維により直接的に覆われている構成、例えば、複数セルのアセンブリが耐炎繊維と直接接触している態様、蓄電モジュール又はバッテリーパックのための筐体の内張りとして耐炎繊維の成形体を挿入又は貼付すること等が挙げられる；
　（ｕ４）アセンブリにおいて複数セルの間に耐炎繊維が挟まれている構成、例えば、蓄電モジュールにおいて、充放電に関与する材料が外装体に収納された複数セルの間に耐炎繊維又はその成形体を挿入又は貼付すること等；
　（ｕ５）セルユニットが、アセンブリを複数含み、かつ複数アセンブリの間に耐炎繊維が挟まれている構成、例えば、個別に筐体に収納されている複数の蓄電モジュールの間に耐炎繊維又はその成形体を挿入又は貼付すること、個別に筐体に収納されている複数のバッテリーパックの間に耐炎繊維又はその成形体を挿入又は貼付すること等；並びに
　（ｕ６）アセンブリ又はセルユニットが筐体内に収納されており、かつ筐体の内側及び／又は外側に耐炎繊維が配置されている構成；
で表される少なくとも１つの構成を有することが好ましい。
　上記（ｕ１）～（ｕ６）で表される構成は、例示されるとおり、１つのセルユニットにおいて併存又は重複してよい。
　所望により、第一の実施形態に係るセルを複数使用してアセンブリを形成し、形成されたアセンブリを更に耐熱繊維で被覆してよい。
　所望により、第二の実施形態に係るセルユニットと、耐熱繊維により被覆されていないセル又はアセンブリとを合わせて、更に耐熱繊維で被覆してよい。
　所望により、第一の実施形態に係るセルを単数又は複数で用意して、第二の実施形態に係るセルユニット、及び／又は耐熱繊維により被覆されていないセル若しくはアセンブリと合わせて、更に耐熱繊維で被覆してよい。
　アセンブリ又はセルユニットは、筐体内に収納されることができる。筐体は、上記で説明されたセルの外装体と同じ材料、形状及び製法で形成されてよく、蓄電モジュール、セルパック又はバッテリーパックとしての実装性の観点から、角型又は円筒型が好ましく、角型がより好ましい。
　筐体の内側及び／又は外側には、断熱性又は防爆性の観点から、耐炎繊維が配置されていることが好ましい。具体的には、上記で説明された耐炎繊維から成るシート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルト等の繊維構造物が、筐体の内張り及び／又は外張りとして、筐体に付設されることができる。筐体の内張りの場合には、繊維構造物は、単セル若しくは複数セルのアセンブリと全面的に若しくは部分的に直接接触していてよく、又は単セル若しくは複数セルのアセンブリから離れていてよい。筐体の外張りの場合には、繊維構造物は、防爆弁カバーとして、弁が形成された筐体面に弁を覆うように配置されることができ、筐体の一部分を構成することができ、かつ／又は筐体と一体成形されることができる。
　第一の実施形態に係るセル、及び／又は第二の実施形態に係るセルユニットを含む蓄電モジュール、セルパック又はバッテリーパックは、釘刺試験などの安全性試験において類炎又は延焼を防止し得るため、耐火性、耐熱性、燃焼防止性などを要する分野において利用され、例えばモバイル機器、乗り物、建機、工具などに実装されることができる。

Claims (22)

  1. 　セル表面の少なくとも一部分が耐炎繊維により覆われていて、該耐炎繊維は、該セル表面と直接接触し、かつ／又は該セル表面から離れていることを特徴とするセル。
  2. 　前記セルの全体が前記耐炎繊維により覆われている、請求項１に記載のセル。
  3. 　前記セルが部分的に前記耐炎繊維により覆われている、請求項１に記載のセル。
  4. 　前記セルが前記耐炎繊維により直接的に覆われている、請求項１に記載のセル。
  5. 　前記セルが前記耐炎繊維により間接的に覆われている、請求項１に記載のセル。
  6. 　前記セルの外装体の内側及び／又は外側に前記耐炎繊維が配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のセル。
  7. 　前記耐炎繊維が、シート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルトの形態である、請求項１～６のいずれか１項に記載のセル。
  8. 　前記耐炎繊維が、前記フェルトの形態であり、かつ前記フェルトは、１～１０ｍｍの厚み、１００～６００ｇ／ｍ２の目付け、及び５５～９０ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有する、請求項７に記載のセル。
  9. 　前記耐炎繊維が、難燃性、耐熱性、及び類炎防止性を有する有機繊維である、請求項１～８のいずれか１項に記載のセル。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のセルの複数のアセンブリが、前記耐炎繊維により覆われている、セルユニット。
  11. 　複数のセルのアセンブリが耐炎繊維により覆われていることを特徴とするセルユニット。
  12. 　前記アセンブリの全体又は前記セルユニットの全体が前記耐炎繊維により覆われている、請求項１１に記載のセルユニット。
  13. 　前記アセンブリ又は前記セルユニットが部分的に前記耐炎繊維により覆われている、請求項１１に記載のセルユニット。
  14. 　前記アセンブリ又は前記セルユニットが前記耐炎繊維により直接的に覆われている、請求項１１に記載のセルユニット。
  15. 　前記複数のセルの間に前記耐炎繊維が挟まれている、請求項１１に記載のセルユニット。
  16. 　前記セルユニットが、前記アセンブリを複数含み、かつ該複数のアセンブリの間に前記耐炎繊維が挟まれている、請求項１１に記載のセルユニット。
  17. 　前記アセンブリ又は前記セルユニットが筐体内に収納されており、かつ該筐体の内側及び／又は外側に前記耐炎繊維が配置されている、請求項１１～１６のいずれか１項に記載のセルユニット。
  18. 　前記耐炎繊維が、シート、抄紙、織物、編物、不織布又はフェルトの形態である、請求項１１～１７のいずれか１項に記載のセルユニット。
  19. 　前記耐炎繊維が、前記フェルトの形態であり、かつ前記フェルトは、１～１０ｍｍの厚み、１００～６００ｇ／ｍ２の目付け、及び５５～９０ｋｇ／ｍ３のかさ密度を有する、請求項１８に記載のセルユニット。
  20. 　前記耐炎繊維が、難燃性、耐熱性、及び類炎防止性を有する有機繊維である、請求項１１～１９のいずれか１項に記載のセルユニット。
  21. 　単数のセル又は複数のセルのアセンブリと、請求項１１～２０のいずれか１項に記載のセルユニットとが、前記耐炎繊維により覆われている、セルユニット。
  22. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のセルと、請求項１０～２０のいずれか１項に記載のセルユニットとが、前記耐炎繊維により覆われている、セルユニット。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006104643A (ja) * 2004-09-08 2006-04-20 Osaka Gas Chem Kk 混紡フェルトおよび炭素繊維フェルト
JP2019131654A (ja) 2018-01-30 2019-08-08 積水化学工業株式会社 熱膨張性耐火樹脂組成物、熱膨張性耐火シート及び該熱膨張性耐火シートを備えたバッテリーセル
WO2020039681A1 (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 日東電工株式会社 積層シート
WO2020047846A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 3M Innovative Properties Company Fire protection article and related methods
JP2020165065A (ja) 2019-03-29 2020-10-08 王子ホールディングス株式会社 耐熱断熱シートとその製造方法、及び組電池
JP2020191274A (ja) 2019-05-24 2020-11-26 三菱製紙株式会社 熱暴走抑制耐火シート
JP2020193413A (ja) 2019-05-29 2020-12-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 断熱シートおよびその製造方法、ならびに電子機器および電池ユニット
CN112397812A (zh) * 2020-11-17 2021-02-23 北京理工大学 一种电池加热膜及锂离子动力电池
CN212810394U (zh) * 2020-08-31 2021-03-26 上海伊控动力系统有限公司 一种电池包热失控复合结构的隔热结构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006104643A (ja) * 2004-09-08 2006-04-20 Osaka Gas Chem Kk 混紡フェルトおよび炭素繊維フェルト
JP2019131654A (ja) 2018-01-30 2019-08-08 積水化学工業株式会社 熱膨張性耐火樹脂組成物、熱膨張性耐火シート及び該熱膨張性耐火シートを備えたバッテリーセル
WO2020039681A1 (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 日東電工株式会社 積層シート
WO2020047846A1 (en) * 2018-09-07 2020-03-12 3M Innovative Properties Company Fire protection article and related methods
JP2020165065A (ja) 2019-03-29 2020-10-08 王子ホールディングス株式会社 耐熱断熱シートとその製造方法、及び組電池
JP2020191274A (ja) 2019-05-24 2020-11-26 三菱製紙株式会社 熱暴走抑制耐火シート
JP2020193413A (ja) 2019-05-29 2020-12-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 断熱シートおよびその製造方法、ならびに電子機器および電池ユニット
CN212810394U (zh) * 2020-08-31 2021-03-26 上海伊控动力系统有限公司 一种电池包热失控复合结构的隔热结构
CN112397812A (zh) * 2020-11-17 2021-02-23 北京理工大学 一种电池加热膜及锂离子动力电池

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